package 期末复习;

import java.util.Scanner;

public class KnapsackProblem {
    public static void main(String[] args) {
        //1.定义好物品的质量、价值和背包的最大容量
        int[] w = {2, 2, 6, 5, 4};//物品的重量
        for (int i = 0; i < w.length; i++) {//遍历输出每个物品的重量
            System.out.println("第" + (i + 1) + "个物品的质量为：" + w[i]);
        }
        System.out.println("*************************************************************");
        int[] val = {6, 3, 5, 4, 6}; //物品的价值 这里val[i] 就是前面讲的v[i]
        for (int i = 0; i < val.length; i++) {//遍历输出每个物品的重量
            System.out.println("第" + (i + 1) + "个物品的价值为：" + val[i]);
        }
        int m = 10; //背包的容量
        int n = val.length; //物品的个数



        //2.创建两个二维数组分别用来放最终的填表状态和记录物品放入背包的情况
        //二维数组 表示在前i个物品中能够装入容量为j的背包中的最大价值
        int[][] v = new int[n + 1][m + 1];
        //创建一个二维数组来记录物品放入的表的情况
        int[][] path = new int[n + 1][m + 1];

        //3.初始化第一行和第一列为0
        for (int i = 0; i < v.length; i++) {
            v[i][0] = 0; //将第一列设置为0
        }
        for (int i = 0; i < v[0].length; i++) {
            v[0][i] = 0; //将第一行设置0
        }
        //4.根据动态规划填表过程
        System.out.println("*************************************************************");
        System.out.println("最终的填表的状态为：");
        for (int i = 1; i < v.length; i++) { //不处理第一行 i是从1开始的
            for (int j = 1; j < v[0].length; j++) {//不处理第一列, j是从1开始的
                if (w[i - 1] > j) { // 当准备加入新增的商品的容量大于当前背包的容量时，就直接使用上一个单元格的装入策略
                    v[i][j] = v[i - 1][j];
                } else {//当准备加入的新增商品的容量小于等于当前背包的容量时
                    if (v[i - 1][j] < val[i - 1] + v[i - 1][j - w[i - 1]]) {//如果上一个单元格装入策略小于当前单元格的装入策略就选用当前的装入策略
                        v[i][j] = val[i - 1] + v[i - 1][j - w[i - 1]];//v[i - 1][j - w[i - 1]]表示装入i-1商品到剩余空间j-w[i-1]的最大值
                        //把当前的情况记录到path
                        path[i][j] = 1;
                    } else {
                        v[i][j] = v[i - 1][j];
                    }
                }
            }
        }

        //5.输出查看最终的填表状态
        for (int i = 0; i < v.length; i++) {
            for (int j = 0; j < v[i].length; j++) {
                System.out.print(v[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }


        System.out.println("***************************************************");

        System.out.println("背包放入物品价值总和最大为:" + v[n][m]);//输出此时背包的最大价值 也就是数组的最右下角的值


        System.out.println("***************************************************");

        //6.打印输出最后是哪些物品放入了背包
        System.out.println("最后放入背包的结果为： ");
        int i = path.length - 1; //行的最大下标
        int j = path[0].length - 1;  //列的最大下标
        while (i > 0 && j > 0) { //从path的最后开始找
            if (path[i][j] == 1) {
                System.out.printf("第%d个物品放入到背包\n", i);
                j -= w[i - 1];
            }
            i--;
        }
    }
}

